Eine Klasse von Röntgenspektrometern namens Mikrokalorimeter arbeitet bei extrem niedrigen Temperaturen – mehrere zehn Millikelvin über dem absoluten Nullpunkt. Seit fünf Jahren GSFC'sRöntgenDie Microcalorimeter Group, die Advanced Imager Technology Group des MIT/LL und die Quantum Sensor Group des NIST haben zusammengearbeitet, um eine neue Röntgenkamera mit beispiellosen Bildgebungs- und Spektroskopiefähigkeiten zu entwickeln.
Die Kamera basiert auf einem neuen TypRöntgenMikrokalorimeter, auch magnetisches Mikrokalorimeter genannt. Diese Arbeit erweitert die Möglichkeiten der Technologie erheblich. Die derzeit in der Entwicklung befindliche Flaggschiffmission der ESA wird über ein Mikrokalorimeter-Array mit etwa zweitausend Pixeln verfügen.
Die Energieauflösung dieser Pixel ist zwei Größenordnungen höher als die von Röntgen-CCD-Kameras. Diese hohe Energieauflösung ist für die Messung der Häufigkeit, Temperatur, Dichte und Geschwindigkeit astrophysikalischer Plasmen unerlässlich.
Neben Einzelpixel-Sensoren können auch positionsempfindliche magnetische Mikrokalorimeter entwickelt werden, bei denen mehrere Sensoren miteinander verbunden sindRöntgen Absorber mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit. Die einzigartige Zeitreaktion verschiedener Pixel auf Röntgenereignisse kann den Ort von Pixelereignissen unterscheiden.
Der Schlüssel zur Eignung dieses Detektors für zukünftige Astrophysik-Missionen liegt in der für ein so großes Pixelarray erforderlichen Multiplex-Auslesung. Mit Mitteln der NASA entwickelt NIST ein Mikrowellen-Multiplex-Supraleiter-Quanteninterferenzgerät mit einem Formfaktor, der für die direkte Integration in den Detektor geeignet ist.